本发明属于化工领域的换热器，更具体地一种带防冲板的可拆板壳式换热器。
背景技术：
GB/T151-2014《热交换器》第6.8.1条规定(第29页)：符合下列场合之一时，应在壳程进口管处设置防冲板或者导流筒：
(1)非磨蚀的单相流体，ρv2＞2230kg/(ms2)，(ρ-密度，kg/m3；v-流速，m/s)时；
(2)有磨蚀的液体，包括沸点下的流体，ρv2＞740kg/(ms2)；
(3)有磨蚀的气体、蒸汽(气)及气液混合物。
近年来，板壳式换热器集板式、管壳式换热器的优点于一体，具有传热效率高、末端温差小、耐高温高压、紧凑化以及重量轻等优点，已被广泛应用于化工、制冷、食品和医药等生产流程中。然而，现有技术中的板壳式换热器存在以下不足：
(1)现有的板壳式换热器结构无防冲板结构。气体流速过大时，板芯容易被冲坏。例如：在开停机时，壳侧走蒸汽时会有水锤现象出现。
(2)现有的板壳式换热器结构，如果板侧流程数大于1，进出口布置在芯体两侧，芯体和壳体会通过焊接方式密封，导致芯体无法拆出，不便于清洗维护。
随着化工装置对设备的要求越来越高，在装置设计时，优先考虑高效的板壳式换热器。然而针对以上存在的问题，有待于进一步改进，以期其更加适应于相关工况。
技术实现要素：
鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，本发明的目的是提供一种带防冲板的可拆板壳式换热器，使得板壳式换热器更加能适应复杂工况，另外使得其能够在板侧多流程的情况下，芯体可拆，方便清洗维护。
为实现上述目的，本发明提供的带防冲板的可拆板壳式换热器，包括：
换热器的壳体(2)上设有壳侧进口法兰(1)和壳侧出口法兰(6)，该壳体内设有芯体(15)，该芯体的一端设有板侧进口法兰(5)，该芯体的另一端设有板侧出口法兰(7)，板侧进口和板侧出口为水平布置，板侧流体与壳侧流体在板间构成纯逆向流动；
壳体与芯体之间安装有防冲板(17)，该防冲板为一圆弧面(18)，圆弧面与芯体为同圆心，圆弧面的弧长大于壳侧进口法兰和壳侧出口法兰的内径；防冲板的中间设有一侧板(20)，使防冲板形成两段，两段防冲板的不同侧各设置一侧板(19、21)，三侧板(19、20、21)连为一体并固定在壳体的内壁上，其中一段防冲板对应壳侧进口，另一段防冲板对应壳侧出口。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，芯体为层叠间隔设置的多块换热板片(16)，换热板片之间采用激光焊接。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，换热板片表面为波纹板，波纹板的波纹深度为2mm-10mm之间，波纹的节距为5mm-20mm之间。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，板侧多流程时，芯体的一侧通过芯体法兰(4)与壳体法兰(3)螺栓连接，另一侧通过由板侧出口法兰(7)、法兰(8)、法兰(9)、密封垫(26)、密封圈(24)和钢环(25)组成的可拆法兰组合结构连接。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，壳体的内径是换热板片直径的1.1-2.0倍。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，防冲板圆弧面的弧长大于壳侧进口法兰和壳侧出口法兰内径50mm以上；圆弧面的圆弧角度为90°-120°；圆弧面与壳体内壁间的距离大于50mm；圆弧面的内表面与换热板片外径的距离不大于30mm。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，防冲板为不锈钢或者碳钢，不锈钢的最小厚度为3mm，碳钢的最小厚度为4.5mm。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，壳体连接的接管(22)一端与壳体的通孔连接，另一端与法兰(9)连接，芯体连接的接管(23)与法兰(9)之间设有密封圈(24)实现密封，接管(23)与法兰(8)之间设有法兰密封垫片(26)实现密封；法兰(8、9)、钢环(25)、密封垫片(26)和密封圈(24)通过螺栓(29)、螺母(30、31)连接，实现密封效果。
所述带防冲板的可拆板壳式换热器中，钢环为两瓣式结构。
本发明可以达到以下效益：
1)有效防止大流速流体直接冲击板芯，造成板芯的冲蚀而产生泄漏，同时使流体进入壳侧流道的流量分布均匀。
2)在开停机阶段，避免由于芯体的不均匀加热而产生的热应力，以起到保护芯体的作用。
3)减少噪音污染。壳程流体进入时，其方向垂直换热芯体，会引起芯体的振动、碰撞及噪声噪音，造成环境污染。设置了防冲板后，有效解决了该问题。
4)在板侧多流程的情况下，通过可拆法兰组合装置，芯体可以拆出，方便清洗维护。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明带防冲板的可拆板壳式换热器的示意图；
图2为本发明实施例的板侧流动示意图；
图3为本发明实施例的芯体图；
图4为本发明实施例壳侧流动的示意图；
图5为本发明实施例芯体内部的示意图；
图6为本发明实施例防冲板的结构示意图；
图7为本发明实施例可拆法兰组合结构的三维示意图。
图8为本发明实施例可拆法兰组合结构的示意图。
附图标记说明：
1壳侧进口法兰；2壳体；3壳体法兰；4芯体法兰；5板侧进口法兰；6壳侧出口法兰；7板侧出口法兰；8法兰；9法兰；10板侧第一流程；11板侧第三流程；12板侧第五流程；13板侧第二流程；14板侧第四流程；15换热芯体；16换热板片；17防冲板；18圆弧面；19侧板；20侧板；21侧板；22接管；23接管；24密封圈；25两瓣式钢环；26密封垫片；27焊缝；28接管；29螺栓；30螺母；31螺母；32焊缝；33焊缝。
具体实施方式
本发明实施例提供的一种带防冲板的可拆板壳式换热器，包括换热器壳体2、芯体15、防冲板17、可拆法兰组合装置(板侧出口法兰7、法兰8、法兰9、密封垫26、密封圈24和钢环25)等。壳体上设有壳侧进口法兰1和壳侧出口法兰6，芯体上设有板侧进口法兰5和板侧出口法兰7。板壳式换热器的工作原理为，板侧流体从板侧进口法兰5流入，从板侧出口法兰7流出。壳侧流体从壳侧进口法兰1流入，从壳侧出口法兰6流出。本发明中：
(1)壳体内的防冲板结构使得壳侧流体从壳侧进口法兰1流入，碰撞到防冲板17发生折流，流入壳体2与芯体15之间的环形空间，再流入芯体2的内部的壳侧流道，与板侧流体进行换热后，接着流出到壳体2和芯体15之间的另一侧环形空间，经过汇合后，从壳侧出口法兰6流出。
(2)可拆法兰组合装置可以使得板侧多流程时，芯体依然可以拆出。具体拆卸芯体流程如下：打开螺栓29，螺母30和螺母31结构，依次拆掉焊接组合件(板侧出口法兰7、法兰8和接管28)、钢环25，密封圈24和密封垫26，即实现了该侧的可拆。进一步的拆除芯体法兰4和壳体法兰3的连接螺栓，将芯体15从芯体法兰4的一侧抽出，即可拆出芯体，进行清洗维护。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
请参考图1所述，本发明的带防冲板的可拆板壳式换热器，包括壳体2和芯体15。壳体2上设有壳侧进口法兰1和壳侧出口法兰6，芯体15上设有板侧进口法兰5和板侧出口法兰7。该换热器的工作原理为，板侧流体从板侧进口法兰5流入，从板侧出口法兰7流出。壳侧流体从壳侧进口法兰1流入，从壳侧出口法兰6流出。
图2给出了板壳式换热器的芯体图，可以更清楚的看到板壳式换热器的板侧流动示意图。图中以板侧5流程为例，板侧流体从板侧进口法兰5流入，在板内经过板侧第一流程10、板侧第二流程13、板侧第三流程11、板侧第四流程14、板侧第五流程12，最后经板侧出口法兰7流出。
图3给出了芯体15的结构图，该芯体是由多个换热板片16层叠后通过激光焊接而成。作为一种优选方式，换热板片16的表面为波纹面，这样可以尽最大程度的使流体湍流，以防止换热器被堵塞。芯体的形成方式为：两个换热板片16同轴放置，分别将换热板片上同一位置的两个圆孔焊接(激光焊接)在一起，形成板片对，构成该板片对的两板之间形成一个壳侧流道；然后将多个板片对同轴放置，将相邻两板片对的外圆焊接(激光焊接)在一起，构成芯体15，相邻的两个板片对之间构成了一个板侧流道。最终，芯体15的每个板片对中两板片之间通道构成壳侧通道，板片对与板片对之间流道构成板侧流道。所采用的换热板片16通常为圆形，直径范围为0.2m-1.4m之间，波纹板的波纹深度为2mm-10mm之间，波纹的节距为5mm-20mm之间。
图4给出了板壳式换热器的壳侧流动示意图，可以更清楚的看到板壳式壳侧流体的流动状态。壳侧流体从壳侧进口法兰1流入，碰撞到防冲板17发生折流，流入壳体2与芯体15之间的环形空间，再流入芯体15的内部的壳侧流道，与板侧流体进行换热后，接着流出到壳体2和芯体15之间的另一侧环形空间，经过汇合后，从壳侧出口法兰6流出。
图5给出了板壳式芯体内部示意图。壳体2内径是换热板片16直径的1.1-2.0倍之间。图中壳侧流体流入板间时，水平向右流动。芯体15两接管应水平布置，板侧流体应从图示的右侧孔进入，左侧孔流出，水平向左流动，板侧流体与壳侧流体在板间构成纯逆向流动。
图6给出了防冲板17的结构示意图。防冲板17由一圆弧面18、侧板19、侧板20和侧板21组成。圆弧面18弧长应大于法兰1内径50mm以上。圆弧面18的圆弧角度应在90°-120°之间。圆弧面18与壳体2之间的距离应大于50mm。圆弧段18的圆心与换热板片16同圆心，圆弧内表面与换热板片外径的距离不超过30mm。防冲板17的材质通常为不锈钢或者碳钢，不锈钢最小厚度为3mm，碳钢的最小厚度为4.5mm。防冲板17焊接在壳体2上，但不应该阻碍芯体的拆装。
图7给出了可拆法兰组合装置的三维示意图，可拆法兰组合结构主要包括板侧出口法兰7、法兰8、法兰9、密封垫26、密封环24和钢环25等。
如上所述，对于本实施例中的板侧多流程芯体，一侧通过芯体法兰4与壳体法兰3连接。另外一侧通过可拆法兰组合结构连接，以实现可拆功能。
图8给出了可拆法兰组合结构的示意图。如图所示，壳体2接管22一端与壳体2上通孔进行焊接，一端与法兰9进行焊接，可见焊缝33。换热芯体15上的接管23与法兰9依靠密封圈24实现密封。密封圈24的功能是保证壳侧流体与外界的密封。换热芯体15上的接管23同时与法兰8通过密封垫片26进行密封。密封垫片26的功能是保证板侧流体与外界的密封。
法兰8、法兰9、钢环25、密封垫片26和密封圈24通过螺栓29，螺母30，螺母31连接，实现密封效果。其中钢环25采用两瓣式结构。板侧出口法兰7与管道连接。
具体拆卸芯体时，可以依照如下流程进行：
打开螺栓29，螺母30和螺母31结构，依次拆掉焊接组合件(板侧出口法兰7、法兰8和接管28)、钢环25、密封圈24、密封垫26，即实现了该侧的可拆。进一步的拆除芯体法兰4和壳体法兰3的连接螺栓，将芯体15从芯体法兰4的一侧抽出，即可拆出芯体，进行清洗维护。
以上描述仅为本发明的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本发明中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本发明中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。